生物化学第8章-蛋白质分解代谢.

第九章蛋白质分解代谢
【授课时间】4学时
第一节蛋白质的营养作用
【目的要求】
1．掌握蛋白质的生理功能，氮平衡的概念和类型，必需氨基酸的种类。

2．熟悉蛋白质的需要量和营养价值。

3．了解蛋白质的消化作用和腐败作用
【教学内容】
1．详细介绍：蛋白质的营养作用
2．详细介绍：蛋白质的需要量
3．详细介绍：蛋白质的营养价值
4．一般介绍：蛋白质的腐败作用
【重点、难点】
蛋白质的需要量和营养价值
【授课学时】0．5学时
第二节氨基酸的一般代谢
【目的要求】
1．掌握氨基酸的脱氨基作用和转氨基作用的机制。

2．熟悉α-酮酸的代谢。

【教学内容】
1．一般介绍：氨基酸代谢概况 2．重点介绍：氨基酸的脱氨基作用
3．详细介绍：α-酮酸的代谢
【重点、难点】
重点：联合脱氨基作用
难点：转氨基作用的机制
【授课学时】0．75学时
第三节氨的代谢
【目的要求】
1．掌握氨来源与去路。

尿素合成部位、鸟氨酸循环的主要途径和生理意义。

2．了解高血氨症和氨中毒。

【教学内容】
1．详细介绍：体内氨的来源
2．一般介绍：体内氨的转运
3．重点介绍：体内氨的去路
【重点、难点】
重点：鸟氨酸循环
【授课学时】2学时
第四节氨基酸的特殊代谢
【目的要求】
1．掌握一碳单位的概念、来源、载体、种类和生理意义。

2．了解氨基酸的脱羧基作用。

【教学内容】
1．一般介绍：氨基酸的脱羧基作用
2．详细介绍：一碳单位的代谢
3．一般介绍：含硫氨基酸的代谢
【重点、难点】
重点：一碳单位代谢
【授课学时】0．5学时
第五节糖、脂类、蛋白质代谢的联系与调节
【目的要求】
熟悉糖、脂和蛋白质代谢的联系及代谢调节特点
【教学内容】
1．一般介绍：糖、脂和蛋白质代谢之间的联系
2．一般介绍：代谢调节
【重点、难点】
难点：代谢调节
【授课学时】0．25学时
第八章蛋白质分解代谢
第一节蛋白质的营养作用
第二节氨基酸的一般代谢
第三节氨的代谢
第四节氨基酸的特殊代谢
第五节糖、脂类、蛋白质代谢的联系及调节第一节蛋白质的营养作用
第二节氨基酸的一般代谢
第三节氨的代谢
第四节氨基酸的特殊代谢
H 2O 2 谷胱甘肽过氧化物酶 2 H 2O 2 G -S H 谷胱甘肽还原酶 G -S -S -G NADP ＋磷酸戊糖途径＋ N AD PH＋ H 在肝中， GSH 在谷胱甘肽 S-转移酶作用下，还可与某些非营养物，如药物、毒物等结合，以利于这类物质的生物转化作用。

2．硫酸代谢半胱氨酸有多种代谢途径，其巯基的主要去路是生成硫酸根，体内的硫酸大部分以硫酸盐形式随尿排出，其余用于蛋白质、糖和脂类的硫酸化，或与固醇类、酚类及胆红素等化合物结合以增加这些物质的极性，利于它们从尿中排出。

参与这种过程的硫酸则需经 ATP 活化为“活性硫酸根” ，即3′-磷酸腺苷-5′-磷酰硫酸）。

第五节时间糖、脂类、蛋白质代谢的联系及调节教学内容备注10ˊ 一、糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系体内糖、脂和蛋白质代谢相互关联、互相转变。

（一）糖代谢与脂代谢的相互联系当摄入的糖量超过体内能量消耗时，除合成糖原储存外，生成的柠檬酸和 ATP 可激活乙酰辅酶 A 羧化酶，促进脂肪酸的合成，进而合成脂肪储存在脂肪组织中，即糖可以转变为脂肪。

脂肪绝大部分不能在体内转变为糖，这是因为脂肪酸分解生成的乙酰辅酶 A 不能转变为丙酮酸。

尽管脂肪分解产生的甘油可以异生为糖，但其量很少。

（二）糖代谢与氨基酸代谢的相互联系生糖氨基酸可通过脱氨作用，生成相应的α-酮酸，然后循糖异生途径转变为糖。

糖代谢的中间代谢物，如丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸等也可氨基化成某些非必需氨基酸。

（三）脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系生糖氨基酸、生酮氨基酸以及或生糖兼生酮氨基酸分解后可生成乙酰辅酶 A，后者可合成脂肪酸进而合成脂肪，即蛋白质可转变为脂肪。

氨基酸可作为合成磷脂的原料，合成丝氨酸磷脂、脑磷脂及卵磷脂的原料。

脂类不能转变为氨基酸，仅脂肪中的甘油部分可通过生成磷酸甘油醛，经糖异生作用生成糖，再转变为某些非必需氨基酸。

二、代谢调节代谢调节包括细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节及整体水平代谢调节，其中细胞水平代谢调节是基础，激素及
神经对代谢的调节都是通过细胞水平的代谢调节实现的。

（一）细胞水平的调节代谢速度和方向主要由关键酶的活性所决定。

这些调节代谢的酶称为调节酶（regulatory enzyme）或关键酶（key enzyme）。

调节酶的特点：①催化的反应速
度最慢，因此又称为限速酶，它的活性决定整个代谢途径的总速度；②催化单向反应或非平衡反应；③酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。

因此，调节某些关键酶的活性是细胞代谢调节的重要方式。

1．酶的变构调节（1）变构调节的机制：变构酶多为两个以上亚基组成的聚合体。

在变构酶分子中有的亚基能与底物结合，起催化作用，称为催化亚基；有的亚基能与变构效应剂结合而起调节作用，称为调节亚基。

使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂（allosteric effector）；能引起酶活性增加的称为变构激活剂；引起酶活性降低的则称为变构抑制剂。

变构效应剂是通过非共价键与调节亚基结合，引起酶的构象改变，从而影响酶与底物的结合，使酶的活性受到抑制或激活。

（2）变构调节的生理意义：①通过变构调节可使代谢物的生成不致过多。

例如长链脂酰辅酶 A 可反馈抑制乙酰辅酶 A 羧化酶，从而抑制脂酸的合成。

②变构调节还可使能量得以有效利用，不致浪费。

例如 G-6-P 抑制糖原磷酸化酶以阻断糖酵解及糖的氧化， ATP 不致产生过多；使③变构调节还可使不同代谢途径相互协调。

例如柠檬酸既可变构抑制磷酸果糖激酶-1，又可变构激活乙酰辅酶 A 羧化酶，使多余的乙酰辅酶 A 合成脂酸。

2．酶的化学修饰调节（1）化学修饰调节的机制：酶的化学修饰以磷酸化与脱磷酸在代谢调节中最为多见。

酶蛋白分子中丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸的羟基是磷酸化修饰的位点。

酶蛋白的磷酸化是在蛋白激酶的催化完成的，而脱磷酸则是由磷蛋白磷酸酶催化的水解反应。

（2）化学修饰调节的特点：①受调节的酶具有无活性（或低活性）和有活性（或高活性）两种形式。

②酶的化学修饰是发生了共价键的变化。

③调节过程是级联酶促反应，故有放大效应。

变构调节与化学修饰调节只是调节酶活性的两种不同方式，而对某一具体酶而言，它可同时受这两种方式的调节。

例如磷酸化酶b 既可受 AMP 及 Pi 的变构激活和 ATP 与 G-6-P 的变构抑制，又可通过磷酸化酶b 激酶的磷酸化共价修饰而被激活，或受磷蛋白磷酸酶的脱磷酸作用而失活。

4．酶含量的调节通过改变酶的合成或降解以调节细胞内酶的含量，从而调节代谢的速度和强度。

（1）酶蛋白合成的诱导与阻遏：酶的底物、产物、激素或药物均可影响酶的合成。

一般将加速酶合成的化合物称为酶的诱导剂（inducer）减少酶合成的化合物称为酶的阻，遏剂（repressor）。

①底物对酶合成的诱导和阻遏。

例如尿素循环的酶可受食入蛋白质增多而诱导其合成增加。

②产物对酶合成的阻遏。

例如 HMGCoA 还原酶是胆固醇合成的关键酶，肝中该酶的合成可被胆固醇阻遏。

③激素对酶合成的诱导。

例如糖皮质激素能诱导一些氨基酸分解酶和糖异生关键酶的合成，而胰岛素则能诱导糖酵解和脂酸合成途径中关键酶的合成。

④药物对酶合成的诱导。

很多药物和毒物可促进肝细胞微粒体中加单氧酶或其他一些药物代谢酶的诱导合成，从而使药物失活，具有解毒作用。

（2）酶蛋白降解：改变酶蛋白分子的降解速度也能调节细胞内酶的含量。

（二）激素水平的调节通过激素调控物质代谢是高等动物体内代谢调节的重要方式。

不同的激素作用于不同的组织产生不同的生物效应，表现出较高的组织特异性和效应特异性，这是激素作用的一个重要特点。

当激素与靶细胞受体结合后，能将激素的信号跨膜传递入细胞内，转化为一系列细胞内的化学反应，最终表现出激素的生物学效应。

（三）整体水平调节在人类生活过程中，其内外环境不断变化，机体可通过神经系统及神经体液途径对机体的生理功能及物质代谢进行调节，以适应环境的变化，从而维持内环境的相对恒定。